中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
“配電網(wǎng)在多年前最初設(shè)計(jì)時(shí)并沒(méi)有考慮到會(huì)有這么大的電量從負(fù)荷側(cè)流向源側(cè)?！币晃浑娏ρ芯空哒f(shuō)，“這對(duì)現(xiàn)有設(shè)備、調(diào)控和服務(wù)邏輯的影響非常大?！?
國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2023年底，分布式光伏累計(jì)并網(wǎng)容量25443.8萬(wàn)千瓦。2021年，我國(guó)分布式光伏新增裝機(jī)首次超過(guò)集中式光伏。據(jù)工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)，截至2023年底，我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)達(dá)859.6萬(wàn)臺(tái)，同比增加65%。
配電網(wǎng)迎來(lái)了“鲇魚(yú)”。
長(zhǎng)期以來(lái)，領(lǐng)先世界的特高壓電網(wǎng)是中國(guó)基建“出海”的名片之一。特高壓電網(wǎng)能夠長(zhǎng)距離、大容量、低損耗輸送電力，推動(dòng)了我國(guó)清潔能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用。近年來(lái)，隨著可再生能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，用戶側(cè)的分布式能源也如雨后春筍般興起。
2024年3月21日，國(guó)家能源局印發(fā)《配電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管控重點(diǎn)行動(dòng)工作方案》，選擇吉林、江蘇、江西、山東、廣西、陜西6個(gè)省份，重點(diǎn)總結(jié)分析110千伏及以下電網(wǎng)安全運(yùn)行和可靠供電的突出問(wèn)題，包括分布式新能源電源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)充電樁等新型并網(wǎng)主體大規(guī)模接入對(duì)配電網(wǎng)的影響。
在分布式光伏、充電樁等“新元件”入場(chǎng)后，配電網(wǎng)如何實(shí)現(xiàn)安全可控和效率最大化？除了設(shè)備升級(jí)改造，投資規(guī)劃監(jiān)管機(jī)制等“軟件”的適配也變得越發(fā)迫切。
業(yè)內(nèi)常用主動(dòng)脈來(lái)比喻輸電網(wǎng)，用毛細(xì)血管來(lái)比喻配電網(wǎng)。在歷經(jīng)從“重電源、輕電網(wǎng)”到“重輸電、輕配網(wǎng)”的發(fā)展階段后，“十三五”時(shí)期開(kāi)始，配電網(wǎng)的重要性與日俱增。
南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院有限責(zé)任公司咨詢?cè)u(píng)審中心主任張勁松認(rèn)為，從優(yōu)先發(fā)展電源和輸電網(wǎng)到電源和電網(wǎng)并重，再到輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)并重，體現(xiàn)的是電力發(fā)展矛盾的轉(zhuǎn)變?！爸笆墙鉀Q‘有沒(méi)有’的問(wèn)題，現(xiàn)在是解決‘好不好’的問(wèn)題?！?
多位業(yè)內(nèi)人士表示，近年來(lái)我國(guó)可再生能源實(shí)現(xiàn)超常規(guī)、跨越式發(fā)展，也對(duì)配電網(wǎng)提出了更高要求。
2023年6月，國(guó)家能源局組織發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》，提出要“大電源、大電網(wǎng)”與“分布式”兼容并舉、多種電網(wǎng)形態(tài)并存。在具體的“三步走”發(fā)展路徑中，對(duì)電網(wǎng)側(cè)提出，當(dāng)前至2030年為加速轉(zhuǎn)型期，以“西電東送”為代表的大電網(wǎng)形態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大，分布式智能電網(wǎng)支撐作用越發(fā)凸顯；2030—2045年為總體形成期，電網(wǎng)逐步走向柔性化、智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型，大電網(wǎng)、分布式多種新型電網(wǎng)技術(shù)形態(tài)融合發(fā)展；2045—2060年為鞏固完善期，新型輸電組網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新突破，電力與能源輸送深度耦合協(xié)同。交直流互聯(lián)的大電網(wǎng)與主動(dòng)平衡區(qū)域電力供需、支撐能源綜合利用的分布式智能電網(wǎng)等多種電網(wǎng)形態(tài)廣泛并存。
一方面，持續(xù)完善特高壓和各級(jí)電網(wǎng)主網(wǎng)架，提升大電網(wǎng)對(duì)新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)、大范圍消納的支撐能力仍是電網(wǎng)發(fā)展的重要方向；另一方面，分布式新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，要求配電網(wǎng)改變其原有的結(jié)構(gòu)形態(tài)，提高承載能力，與新業(yè)態(tài)形成良好互動(dòng)。
2024年《政府工作報(bào)告》首次提出“推動(dòng)分布式能源開(kāi)發(fā)利用”。兩會(huì)期間，全國(guó)人大代表，國(guó)網(wǎng)山西省電力公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)王政濤在接受媒體采訪時(shí)表示，分布式可再生能源建設(shè)地點(diǎn)隨機(jī)性強(qiáng)、建設(shè)周期短、并網(wǎng)規(guī)模難以預(yù)測(cè)，無(wú)序并網(wǎng)情況突出，其爆發(fā)性增長(zhǎng)，易導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)擔(dān)加重、調(diào)峰困難。
2024年3月1日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指導(dǎo)意見(jiàn)》）指出，要推動(dòng)配電網(wǎng)在形態(tài)上從傳統(tǒng)的“無(wú)源”單向輻射網(wǎng)絡(luò)向“有源”雙向交互系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，在功能上從單一供配電服務(wù)主體向源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源高效配置平臺(tái)轉(zhuǎn)變。
同時(shí)提出，要滿足大規(guī)模分布式新能源接網(wǎng)需求，滿足大規(guī)模電動(dòng)汽車(chē)等新型負(fù)荷用電需求，推動(dòng)新型儲(chǔ)能多元發(fā)展，推動(dòng)電力系統(tǒng)新業(yè)態(tài)健康發(fā)展。
“《指導(dǎo)意見(jiàn)》如及時(shí)雨，是對(duì)當(dāng)下配電網(wǎng)發(fā)展階段的有效回應(yīng)。”南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司配電技術(shù)研究所副所長(zhǎng)徐敏說(shuō)，“可以看到國(guó)家越來(lái)越重視配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展，這種轉(zhuǎn)變?cè)谌w從業(yè)者中形成共識(shí)并轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)還需要時(shí)間，也需要加快進(jìn)程?！?
“曾一度‘沖’到500千伏電壓等級(jí)線路，把超高壓‘頂回去’?！币晃浑娏ρ芯空哒f(shuō)。
2021年以來(lái)，在政策鼓勵(lì)、光伏組件成本持續(xù)下降等背景下，我國(guó)分布式光伏發(fā)展迅猛，這也改變了配電網(wǎng)原本的單一潮流狀態(tài)。多位從業(yè)者透露，一些低壓分布式光伏以戶用名義并網(wǎng)，其裝機(jī)容量甚至超過(guò)集中式光伏。當(dāng)分布式光伏大發(fā)時(shí)，將可能引發(fā)配電變壓器、低壓線路反向重過(guò)載，甚至導(dǎo)致中壓線路及更高電壓等級(jí)電網(wǎng)反向重過(guò)載。
負(fù)荷側(cè)反送對(duì)電網(wǎng)的影響在山東、河南等分布式光伏大省尤為突出。曾有知情人士透露，雖然山東的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)，但是在光伏大發(fā)時(shí)，配電變壓器反送電網(wǎng)已接近配電網(wǎng)可承受的極限。
業(yè)內(nèi)人士透露，2023年開(kāi)始，部分分布式光伏開(kāi)發(fā)商開(kāi)始“南下”尋找電網(wǎng)容量。南方一些省區(qū)雖然反送現(xiàn)象并不突出，但是光伏峰值功率增量也在加快，逐漸給電網(wǎng)帶來(lái)挑戰(zhàn)。
多位從業(yè)者告訴本刊，配電變壓器和線路反向重過(guò)載，往往是由于局部地區(qū)“源荷”發(fā)展不平衡。在屋頂資源缺乏、開(kāi)發(fā)成本較高等原因影響下，城市中央商務(wù)區(qū)等高負(fù)荷密度區(qū)域分布式光伏安裝規(guī)模有限，而在光伏資源富集的廣大鄉(xiāng)村地區(qū)本地消納能力有限，不少分布式光伏“小額自用、大額上網(wǎng)”，甚至“全額上網(wǎng)”。
除分布式光伏外，充電樁的大量接入也給配電網(wǎng)帶來(lái)一定壓力。據(jù)介紹，充電負(fù)荷具有間歇且躍變的特點(diǎn)，若大量充電樁集中充電，負(fù)荷將出現(xiàn)突增或驟降。隨著充電樁功率增大，局部充電負(fù)荷接入比例較大的區(qū)域也偶發(fā)重過(guò)載問(wèn)題。
2024年2月，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高在中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)成果發(fā)布會(huì)暨百人會(huì)論壇專(zhuān)家媒體交流會(huì)上預(yù)測(cè)，2024年我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)占有率有望達(dá)到36%—41%，2025年將接近50%，2026年將超過(guò)50%，占汽車(chē)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。
徐敏認(rèn)為，要充分意識(shí)到電動(dòng)汽車(chē)充電需求未來(lái)增量還會(huì)很大。根據(jù)測(cè)算，到2035年左右，在所有電動(dòng)汽車(chē)都同時(shí)充電的極端情況下，其充電功率將大于其他類(lèi)型負(fù)荷的功率之和。
除了方向的改變外，“潮流”的復(fù)雜程度也在增加。張勁松指出，大量分布式光伏接入配電網(wǎng)，將使拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜。雙向流動(dòng)的“潮流”，使得傳統(tǒng)配電網(wǎng)階段式過(guò)流保護(hù)配合難度加大。分布式光伏采用的逆變器等設(shè)備還會(huì)產(chǎn)生諧波，影響電能質(zhì)量。此外，分布式光伏一般不具備快速調(diào)頻調(diào)壓能力，一定程度上增加了電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)。
從規(guī)劃階段入手引導(dǎo)“潮流”，是多位業(yè)內(nèi)人士提到的解法。
《指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，地方能源主管部門(mén)要加強(qiáng)配電網(wǎng)規(guī)劃環(huán)節(jié)的管理，組織電網(wǎng)企業(yè)編制規(guī)劃并督促實(shí)施。配電網(wǎng)規(guī)劃要全面落實(shí)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、新型城鎮(zhèn)化、鄉(xiāng)村振興等國(guó)家戰(zhàn)略任務(wù)要求，做好與新能源、電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能等產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的聯(lián)動(dòng)，加強(qiáng)與城鄉(xiāng)總體規(guī)劃、國(guó)土空間規(guī)劃的銜接。
廣東電網(wǎng)公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心配網(wǎng)規(guī)劃研究部羅強(qiáng)介紹，2021年，廣東電網(wǎng)開(kāi)展了分布式光伏接入相關(guān)規(guī)劃研究，并于2022年組織完成了相關(guān)縣區(qū)的“十四五”分布式屋頂光伏接入配套電網(wǎng)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃。但由于分布式光伏電源投產(chǎn)規(guī)模、布局及時(shí)序不確定性強(qiáng)，難以獲取含擬開(kāi)發(fā)分布式光伏項(xiàng)目具體位置、擬投產(chǎn)容量、擬投產(chǎn)時(shí)間等重要信息的分布式光伏項(xiàng)目明細(xì)清單，需滾動(dòng)修編分布式光伏接入配套電網(wǎng)規(guī)劃，以及時(shí)滿足分布式光伏的接入需求。
分布式光伏和充電樁等新業(yè)態(tài)投資主體多元，投資行為存在一定的隨機(jī)性，如果發(fā)生變化，配電網(wǎng)規(guī)劃難以做到適度超前和整體最優(yōu)，多數(shù)情況下只能根據(jù)具體情況滾動(dòng)更新。
張勁松建議，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)會(huì)同地方能源主管部門(mén)常態(tài)化開(kāi)展新能源承載能力分析，建立配電網(wǎng)承載力分層分級(jí)定期評(píng)估發(fā)布機(jī)制，引導(dǎo)分布式電源合理布局。
2023年6月，國(guó)家能源局綜合司發(fā)布《關(guān)于印發(fā)開(kāi)展分布式光伏接入電網(wǎng)承載力及提升措施評(píng)估試點(diǎn)工作的通知》（國(guó)能綜通新能〔2023〕74號(hào)），選擇山東、河南、廣東等6個(gè)試點(diǎn)省份，每個(gè)省選取5—10個(gè)試點(diǎn)縣（市）開(kāi)展試點(diǎn)工作。
半年后，試點(diǎn)各地陸續(xù)發(fā)布分布式光伏接入電網(wǎng)承載能力評(píng)估情況，提示光伏企業(yè)電網(wǎng)接入容量現(xiàn)狀，推動(dòng)分布式光伏合理安排備案規(guī)模和建設(shè)時(shí)序。
有從業(yè)人士提出，配電網(wǎng)需要提高靈活轉(zhuǎn)供電的能力，充分考慮建設(shè)和運(yùn)行方式，確保在故障發(fā)生時(shí)能夠快速反應(yīng)。
也有從業(yè)者認(rèn)為，另一種思路是充分利用“潮流”的復(fù)雜性，挖掘用戶側(cè)調(diào)節(jié)潛力，鼓勵(lì)虛擬電廠、車(chē)網(wǎng)互動(dòng)等新模式創(chuàng)新發(fā)展，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)能力。
“虛擬電廠等新業(yè)態(tài)的加入，對(duì)配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)既是挑戰(zhàn)，也是促進(jìn)變革的機(jī)遇?！毙烀粽f(shuō)。
近年來(lái)，虛擬電廠作為數(shù)字化管理手段“入場(chǎng)”配電網(wǎng)，起到了“打包”分布式資源的作用。
2023年3月，南方電網(wǎng)公司發(fā)布國(guó)內(nèi)首份《車(chē)網(wǎng)互動(dòng)規(guī)?；瘧?yīng)用與發(fā)展白皮書(shū)》，通過(guò)“車(chē)網(wǎng)互動(dòng)”技術(shù)，電動(dòng)汽車(chē)可錯(cuò)峰充電，甚至向電網(wǎng)反向送電，提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力。
臺(tái)區(qū)儲(chǔ)能是另一種緩解配電網(wǎng)壓力的方式。臺(tái)區(qū)儲(chǔ)能是指在配電網(wǎng)中，通過(guò)安裝儲(chǔ)能設(shè)備以實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存和釋放、平衡電網(wǎng)負(fù)荷和提高供電可靠性的技術(shù)，這種儲(chǔ)能設(shè)備通常安裝在配電變壓器所在的配電站或臺(tái)區(qū)內(nèi)。
一位從業(yè)者說(shuō)：“虛擬電廠、臺(tái)區(qū)儲(chǔ)能、車(chē)網(wǎng)互動(dòng)這些新主體、新業(yè)態(tài)目前需要激勵(lì)機(jī)制。等商業(yè)模式進(jìn)一步探明，可能會(huì)激發(fā)一波改革浪潮?！?
還有從業(yè)者建議，分布式光伏可以采取集中匯流的方式進(jìn)行整合，將一定區(qū)域的分布式光伏“集中打包”并網(wǎng)。
與集中匯流后送出這種采取更大范圍協(xié)調(diào)控制技術(shù)相反的技術(shù)路徑，是發(fā)展小微能源系統(tǒng)，在更小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)就地平衡。
在徐敏看來(lái)，分布式智能電網(wǎng)是配電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的目標(biāo)形態(tài)，通過(guò)“分布式”和“智能化”兩方面關(guān)鍵變革，未來(lái)配電網(wǎng)能夠像自動(dòng)駕駛汽車(chē)一樣，不依賴(lài)人工干預(yù)，自主智慧決策，并與其他“元件”有效協(xié)同，實(shí)現(xiàn)電力電量分層分區(qū)就地平衡，更好匹配各類(lèi)分布式資源的時(shí)空特性，滿足分布式新能源、電動(dòng)汽車(chē)等新型并網(wǎng)主體規(guī)?；l(fā)展需求。
